Научно-исследовательский проект "Экологическая оценка гигиенического состояния воздуха жилого помещения и учебных кабинетов"

На сегодняшний день в комплексе запросов общества всё более актуальной потребностью в оптимальной среде обитания становится чистый воздух. Воздух – это среда обитания, содержащая значительное количество микроорганизмов. Наибольшее количество микроорганизмов содержит воздух промышленных городов. Я считаю именно эту тему наиболее значимой для общества, ведь жизнь на Земле без воздуха невозможна. Сейчас использование обеззараживающих средств резко ослабло. Мы можем наблюдать, как школы закрываются на карантин из –за разных вспышек болезней. Я считаю это всё из-за того, что многие не смотрят за санитарно-экологическими нормами воздуха. Многие болезни передаются воздушно-капельным путём: грипп, дифтерия, оспа, коклюш. Как мы знаем, воздух неблагоприятная среда для бактерий, но они в ней присутствуют. Большинство микроорганизмов, из всех присутствующих в воздухе, защищены от влияния ультрафиолетовых лучей. Особенно остро проблема бактериального загрязнения воздуха стоит в людных местах: детские сады, школы, жилые помещения. Но дело не только в проветривании. Сокращение запасов кислорода практически неощутимо. Уменьшается поступление кислорода в атмосферу из-за сокращения зелёного покрова (вырубка леса, отчуждение земель, транспортные магистрали и т. д.), а поступление углекислого газа увеличивается.
Кроме микроорганизмов, недостатка кислорода и избытка углекислого газа в жилых, офисных и производственных помещениях наблюдается скопление пыли. Пыль раздражает слизистые оболочки верхних дыхательных путей и глаз. При систематическом вдыхании пыли могут возникнуть заболевания органов дыхания.
В связи с этими проблемами я решила выбрать тему «Исследование и сравнение гигиенического состояния воздуха жилого помещения и кабинетов биологии и литературы в МАОУ Гимназия № 17».

Цель работы:
- оценить и сравнить гигиеническое состояние воздуха в жилом помещении и учебных кабинетах МАОУ Гимназия № 17 по некоторым параметрам.

Задачи работы:
- изучить литературу о загрязнителях воздуха в помещениях и их влиянии на здоровье человека;
- определить содержание и состав пыли в жилом помещении и учебных кабинетах;
- определить содержание углекислого газа в воздухе жилого помещения и учебных кабинетах;
- определить наличие микроорганизмов в воздухе жилого помещения и учебных кабинетах;
- изучит влияние зелёных растений на качество воздуха в помещениях;
- сравнить степень загрязнения воздуха в жилом помещении и учебных кабинетах;
- обобщить результаты исследования и сформулировать выводы;
- разработать рекомендации по улучшению гигиенического состояния воздуха в жилых и учебных помещениях.

Объекты исследования:
1) квартира по адресу: улица Мажита Гафури, дом 161, квартира 66;
2) кабинет биологии МАОУ Гимназия № 17;
3) кабинет литературы МАОУ Гимназия № 17.

Предмет исследования: гигиеническое состояния воздуха.

Методы исследования: анализ литературы по теме исследования, визуальные наблюдения, микроскопические и химические исследования.

Практическая значимость: полученные результаты помогут выработать рекомендации по улучшению гигиенического состояния воздуха в выбранных объектах исследования, а также общие рекомендации для жилых и учебных помещений.

Гипотеза: Учитывая то, что в жилом помещении меньше скопление людей, а также имеются комнатные растения, можно предположить, что гигиеническое состояния воздуха в нем будет лучше, чем в учебных кабинетах.

Литературный обзор.Воздух – естественная смесь газов, главным образом азота и кислорода, составляющая земную атмосферу. Воздух необходим для нормального существования подавляющего числа наземных живых организмов. В современном мире наблюдается загрязнение атмосферы. Загрязнители воздуха в помещениях можно разделить на три группы: химические, механические и биологические.

Влияние химических агентов.
Из химических загрязнителей воздуха в помещении можно выделить углекислый и угарный газы. Так как именно выделений этих соединений наблюдается больше всего в помещениях.
Двуокись углерода, или углекислый газ. Этот газ образуется в результате окислительно-восстановительных свойств, протекающих в организме людей и животных, горения топлива, гниения органических веществ. Содержание углекислого газа в атмосфере непрерывно повышается в результате деятельности человека, что обуславливает, в числе других факторов, потепление климата (парниковый эффект)
Количество углекислого газа в атмосфере колеблется от 0,03 до 0,04%. В воздухе городов концентрация углекислого газа увеличивается за счет промышленных выбросов до 0,045%, в жилых помещениях и общественных зданиях до 0,06-0,8%. Взрослый человек в покое выделяет в среднем 22 л. углекислоты в час, а при физической работе в 2-3 раза больше.
Признаки ухудшения самочувствия у человека появляются только при продолжительном вдыхании воздуха, содержащего 1,0 – 1,5% углекислого газа.
Гигиеническое значение углекислого газа заключается в том, что он служит косвенным показателем общего загрязнения воздушной среды помещений.
Гигиенической нормой содержания углекислого газа в воздухе жилых и служебных помещений, спортивных залов считается концентрация 0,1%.
Окись углерода (угарный газ) –газ без цвета и запаха. Образуется при производственных процессах, при работе автотранспорта, а также в жилищах при неполном сгорании органических веществ, содержащих углерод, при курении и т. д.
Угарный газ обладает повышенным сродством к гемоглобину крови, которое в 200—300 раз превышает сродство гемоглобина к кислороду. При отравлении угарным газом в тканях возникает кислородное голодание.
Концентрации окиси углерода в атмосферном воздухе обычноненастолько высоки, чтобы вызвать острое отравление, однако постоянное воздействие даже малых концентраций неблагоприятно для здоровья.
Предельно допустимая среднесуточная концентрация окиси углерода составляет 1 мг/м³. Хронические отравления окисью углерода, возникающие при систематическом воздействии незначительных количеств этого яда, могут наблюдаться при дозах менее 0,125 мг на 1 л воздуха. Первые признаки отравления у человека наступают после 6 ч пребывания в таком воздухе и через 4 ч – при легкой физической работе.
Кроме оксидов углерода в воздух помещений выделяются и другие химические вещества. Наибольшую угрозу для человека представляют формальдегид, фенол, бензол, оксиды азота, ацетон, аммиак, стирол. Источниками этих химических веществ служат строительные и отделочные материалы, бытовая химия.
Большинство из перечисленных веществ способны накапливаться в организме человека, обладают аллергенной, мутагенной и канцерогенной активностью.

Механические примеси воздуха.
Механическими примесями являются пыль, частицы почвы, дыма, золы, сажи.
Пыль представляет собой легкие плотные частицы минерального или органического происхождения.
Запыленность возрастает при недостаточном озеленении территории, неблагоустроенных подъездных путях, нарушении сбора и вывоза отходов производства, а также при нарушении санитарного режима уборки помещений (использование сухих веников для подметания пола, нерегулярная влажная уборка и др.). Кроме того, запыленность помещений увеличивается при нарушениях в устройстве и эксплуатации вентиляции, планировочных решениях, в частности, при недостаточной изоляции кладовой овощей от производственных цехов. В кондитерских цехах большой мощности возможна запыленность воздуха сахарной и мучной пылью.ПДК сажи и копоти нормируется жестко, поскольку здесь предполагается содержание канцерогенных углеводородов (ПАУ): среднесуточная ПДК сажи - 0,05 мг/м³.
Пыль мучная в виде аэрозолей способна вызывать раздражение дыхательных путей, а также аллергические заболевания. Ее ПДК в рабочей зоне не должна превышать 6 мг/м³. В этих пределах (4-6 мг/м³) регламентируются предельно допустимые концентрации и других видов растительной пыли, содержащей не более 0,2 % соединений кремния.
Запыленность воздуха- важнейший экологический фактор, сопровождающий нас повсюду. Пылью считаются любые твёрдые частицы, взвешенные в воздухе. Безвредных пылей не существует. Экологическая опасность пылей для человека определяется их природой и концентрацией в воздухе. Пыли можно подразделить на две большие группы.

Мелкодисперсная пыль, состоящая из лёгких и подвижных частиц размером до нескольких десятков и сотен микрон (1 микрон равен 10 мм). Такая пыль может находиться в воздухе длительное время- «витать». Она попадает с воздухом в лёгкие при дыхании, может накапливаться в организме.
Крупнодисперсная пыль, состоящая из тяжёлых и малоподвижных частиц, образуя пылевое отложение. Отложение пыли является источниками вторичного загрязнения воздуха.

Наиболее токсичны пыли, содержащие сложные белковые молекулы и простейших организмов, например, пыль белково- витаминного концентрата, пыль хитинового покрова отмерших бытовых насекомых- мух, тараканов, муравьев и т. д. такие пылинки вызывают аллергические заболевания. Очень важно уметь оценивать качество воздуха по содержанию в нём пыли, зная ее разнообразие и представляя экологическую опасность.
Вредное действие пыли на организм проявляется прежде всего в механическом раздражении слизистых оболочек дыхательных путей и глаз, вызывая неприятные ощущения. Систематическое вдыхание запыленного воздуха вызывает заболевание органов дыхания. При дыхании через нос на его слизистых оболочках задерживается до 40 – 50% пыли. Часть пыли, попавшей в легкие, оседает в альвеолах, но в основном она удаляется с выдохом. Легче всего проникает в легкие и задерживается в них мелкодисперсная пыль.
Косвенное влияние пыли на здоровье заключается в том, что в запыленном атмосферном воздухе значительно уменьшается интенсивность солнечной радиации и ионизации воздуха. Кроме того, пыль способствует образованию облачности и туманов, отрицательно действует на растительность.
Специалисты измерили, что за сутки мы вдыхаем вместе с воздухом в среднем около двух столовых ложек пыли! По информации института иммунологии, каждый третий житель России подвержен аллергии. От бронхиальной астмы страдает 12% населения России. По прогнозам, в ближайшие годы это показатели будут увеличиваться.
Для борьбы с запыленностью в жилых, общественных зданиях, спортивных залах следует проводить регулярно влажную уборку.
Проветривание помещений нужно делать после уборки, а не во время нее, чтобы пыль не рассеивалась. Необходимо принимать меры против занесения пыли с улицы в помещение с обувью и верхней одеждой.

Биологические факторы.
Воздушная среда малопригодна для размножения микробов из-за отсутствия в ней питательных веществ, наличия губительных для многих бактерий солнечных лучей и т.п. поэтому загрязнённость микроорганизмами воздушной среды обычно относительно невелика. Однако воздух городских зон и мест скопления людей, особенно промышленных центров. характеризуется повышенной запылённостью. Именно пылевая частица, как правило является благоприятной средой для жизнедеятельности микроорганизмов и их колоний. В атмосферным воздухом обнаруживается до 383 видов бактерий и 28 родов микроскопических грибов, что обусловлено многообразием источников воздушного загрязнения, которыми являются человек, дикие и домашние животные, растительные организмы, почвенный покров. Далеко не все микроорганизмы являются патогенными.
Микробы имеют свойство размножаться при попадании в питательную среду, причем из одного микроорганизма, при определённых условиях, вырастает одна колония, в которой могут быть многие тысячи микробов. Такая колония хорошо видна невооружённым глазом. Процесс роста колонии микроорганизма называется инкубацией.
В воздухе помещений содержится много микроорганизмов, которые могут стать источником заражения людей и пищевых продуктов. Воздух закрытых помещений считается чистым, если количество микроорганизмов в 1 м³ не превышает 1500.
Бактериальное загрязнение воздуха представляет опасность в эпидемиологическом плане. В воздухе находятся различные микроорганизмы: бактерии, вирусы, плесневые грибки, дрожжевые клетки. Самый распространенный способ передачи инфекции – воздушно-капельный. Например, при кашле и чихании мельчайшие капельки разбрызгиваются на расстояние 1 – 1,5 м и с воздухом распространяются на 8 – 9 м. Эти капельки находятся во взвешенном состоянии до нескольких часов, а потом оседают. В пыли вирус гриппа сохраняет жизнеспособность 120 – 150 дней. Существует взаимосвязь: чем больше пыли в воздухе помещений, тем больше в нем содержится различных микроорганизмов.
В жилых и учебных помещениях, спортивных залах при недостаточной вентиляции и избыточном скоплении людей бактериальная загрязненность воздуха может быть значительной. Количество микробов в воздухе различных помещений является одним из главных критериев оценки его гигиенического состояния.

Влияние зеленых растений на состояние воздуха
Замечали ли вы – стоит только отправиться в лес или городской парк, и насморк с кашлем, донимавшие всю неделю, исчезают сами собой? Да и настроение меняется в лучшую сторону, как только взгляд упадёт на островок зелени. Ничего удивительного в этом нет. Современный человек – дитя города, однако, каменные джунгли не были естественной средой обитания наших предков. На протяжении всей истории человеческого общества, цветущие растения всегда украшали жизнь людей. Комнатные растения - не просто деталь интерьера, украшающая наш дом, подобно ковру или картине. Они радуют наш глаз, напоминают о великолепии весны, впечатляют своими живыми и сочными красками.
В настоящее время комнатное цветоводство – отрасль садоводства, занимающаяся выращиванием декоративных растений в горшках, для украшения помещений. В жизни современного человека комнатные растения имеют большое значение. Общеизвестно сильное эмоциональное и эстетическое воздействие умело подобранных и размещенных в помещении растений.
Выбирая "зелёных друзей", мы ориентируемся на собственный эстетический вкус, прислушиваемся к советам родных и знакомых. Этим, как правило, всё и ограничивается, а напрасно, ведь растения обладают целым рядом замечательных свойств, о существовании которых мы и не подозреваем!
Поселившись в нашем доме, "зелёные квартиранты" способствуют звукопоглощению, увлажняют воздух, насыщают его кислородом и очищают от вредных примесей. Они также играют важную санитарно-гигиеническую роль: растения очищают воздух от углекислоты, пыли и других вредных веществ. Присутствие паров формальдегида, ацетона, метанола, бензола, трихлорэтилена - все это результат цивилизации. Поэтому у людей, проводящих долгое время в закрытых помещениях, всё чаще появляется чувство тошноты, аллергии, катара верхних дыхательных путей. Бороться с этой болезнью ученые предлагают с помощью комнатных растений, так как многие из них адсорбируют вредные газы. Например, комнатное растение спатифиллум способно поглощать ацетон до 19-ти мг в час, нефролепис и фикусы поглощают формальдегид, соответственно 20 и 10 мг в час. В настоящее время ведутся исследования по подбору видов комнатных растений, обладающих бактерицидными и протистоцидными свойствами, способными вызвать гибель бактерий и одноклеточных организмов. Фитонцидные свойства выявлены более чем у 40 видов оранжерейных растений. Особые биогенные вещества, выделяемые растениями, повышают работоспособность, нормализуют сон, увеличивают адаптивные способности человека.

Научно-исследовательский проект "Экологическая оценка гигиенического состояния воздуха жилого помещения и учебных кабинетов в МАОУ Гимназия № 17"

Научно-исследовательский проект
"Экологическая оценка гигиенического состояния воздуха жилого помещения и учебных кабинетов в МАОУ Гимназия № 17"